Trečiojo kurso klubo teminiame plane turėtų būti įtrauktas pažangių skaitmeninių technologijų prietaisų, pavyzdžiui, skaitmeninio dažnio matuoklio, tyrimas ir projektavimas.

Tokio matavimo prietaiso pavyzdys gali būti čia aprašytas penkių skaitmenų dažnio matuoklis su skaitmeniniu matavimo rezultatų ekranu, sukurtas jaunųjų technikų stoties radijo klube Berezovskio mieste, Sverdlovsko srityje, vadovaujant V. Ivanovas. Prietaisas leidžia išmatuoti elektrinių virpesių dažnį 100...99999 Hz diapazone ir gali būti naudojamas konfigūruoti įvairius generatorius, elektroninius laikrodžius, automatikos įrenginius. Įvesties signalo amplitudė - 1...30 V.

Ryžiai. 130. Skaitmeninio dažnmačio blokinė schema

Dažnio matuoklio blokinė schema parodyta 130 paveiksle. Pagrindiniai jo elementai yra: išmatuoto dažnio fx signalo impulsinės įtampos generatorius, atskaitos dažnio generatorius, elektroninis raktas, impulsų skaitiklis su skaitmeniniu ekranu ir valdymo įtaisas, organizuojantis įrenginio veikimą. Jo veikimo principas pagrįstas impulsų, patenkančių į skaitiklio įvestį, matavimu per griežtai apibrėžtą laiką, lygų 1 s šiame įrenginyje. Šis reikalingas matavimo laiko intervalas sugeneruojamas valdymo bloke.

Signalas fx, kurio dažnis turi būti išmatuotas, tiekiamas į impulsinės įtampos formuotojo įėjimą. Čia jis paverčiamas stačiakampiais impulsais, kurių pasikartojimo dažnis atitinka įvesties signalo dažnį. Toliau konvertuotas signalas siunčiamas į vieną iš elektroninio rakto įėjimų, o matavimo laiko intervalo signalas tiekiamas į antrą rakto įvestį, išlaikant jį atviroje būsenoje 1 s.

Dėl to elektroninio rakto išvestyje, taigi ir skaitiklio įvestyje, atsiranda impulsų pliūpsnis. Skaitiklio loginė būsena, kurioje jis atsiduria uždarius raktą, rodomas skaitmeniniame ekrano bloke valdymo įrenginio nustatytu laiko intervalu.

Dažnio matuoklio schema parodyta 131 paveiksle. Be tranzistorių dažnio matuoklyje naudojamos aštuonios K176 serijos skaitmeninės mikroschemos ir penki (pagal skaitmenų skaičių) septynių segmentų IV-6 tipo liuminescenciniai indikatoriai. . K176IE12 (D1) lustas, sukurtas specialiai elektroniniams laikrodžiams, turi generatorių (simbolis G), skirtas veikti kartu su išoriniu kvarciniu rezonatoriumi Z1 32 768 Hz dažniu. Mikroschemos dažnio dalikliai generatoriaus dažnį padalija iki 1 Hz. Šis dažnis, suformuotas kartu sujungtų mikroschemos 4 ir 7 kontaktuose, yra dažnio matuoklio atskaitos dažnis.

K176LE5 (D2) lustas turi keturis 2OR-NOT loginius elementus, o K176TM1 (D3) lustas turi du D trigerius. Vienas iš 2OR-NOT elementų atlieka elektroninio rakto funkciją (D2.4), o kiti trys ir abu D-flip-flops veikia valdymo įrenginyje.

Kiekviename iš K176IE4 (D4-D8) mikroschemų yra dešimties dienų impulsų skaitiklis, ty skaitiklis iki 10, ir jo loginės būsenos keitiklis (dekoderis) į valdymo signalus septynių segmentų indikatoriui. Šių mikroschemų išėjimuose a-d generuojami signalai, rodantys indikatorius H1 - H5 su skaičių švytėjimu, kurių reikšmė atitinka loginę skaitiklių būseną. D4 ir indikatorius H1 sudaro mažiausią dažnio matuoklio skaičiavimo skaitmenį, o lustas D8 ir indikatorius H5.

Įrenginio konstrukcijoje indikatorius H5 d6 turėtų būti kairėje, o H1 - dešinėje.

Indikatorių mikroschemų, tranzistorių ir valdymo elektrodų maitinimui galite naudoti dvi nuosekliai sujungtas 3336L baterijas (GB1), o indikatorių siūlams maitinti – vieną elementą 343 arba 373 (G1).

Impulsinės įtampos formuotoją sudaro tranzistoriai V2-V5. Fx signalas, perduodamas į jo įvestį per lizdą X1, jungiklį S1, kondensatorių C1 ir rezistorių R1, sustiprinamas ir ribojamas amplitudės diferencine kaskada ant tranzistorių V2 ir US. Iš apkrovos rezistoriaus R5 signalas tiekiamas į antrosios pakopos tranzistoriaus V4 pagrindą, kuris veikia kaip keitiklis. Rezistorius R8, sukuriantis teigiamą grįžtamąjį ryšį tarp šių kaskadų, suteikia jiems veikimo pobūdį. Tokiu atveju ant tranzistoriaus V4 kolektoriaus susidaro impulsai su stačiais kilimais ir kritimais, kurių pasikartojimo dažnis atitinka tiriamo signalo dažnį. Kaskada ant tranzistoriaus V5 apriboja impulsinę įtampą iki tokio lygio, kad mikroschemoms būtų suteiktas reikiamas darbo režimas.Toliau konvertuotas signalas siunčiamas į elektroninio jungiklio D2.4 įvesties kaištį 12. Antrasis rakto įvesties kaištis yra prijungtas prie matavimo laiko intervalo tvarkyklės išėjimo, lygaus 1 s. Todėl per šį laiką per elektroninį raktą į skaitiklį pratekėjusių impulsų skaičius rodomas hercų vienetais.

Ryžiai. 132. Dažnio matuoklio valdymo įrenginio veikimą iliustruojančios laiko diagramos

Valdymo įrenginio veikimą iliustruoja laiko diagramos (132 pav.).

Trigerio D3.2 įėjimas C (11 kontaktas) nuolat gauna impulsus iš etaloninio dažnio generatoriaus (132a pav.), o ta pati trigerio D3.1 įvestis priima impulsus iš trigerio generatoriaus, surinkto ant loginių elementų D2.1 ir D2. 2 (132 pav., b). Pradiniu atveju laikysime atvejį, kai abu trigeriai yra nulinėje būsenoje. Šiuo metu aukšto lygio įtampa, veikianti gaiduko D3.2 atvirkštinį išėjimą, tiekiama į elektroninio jungiklio D2.4 įvesties kaištį 13 ir jį uždaro. Nuo šio momento išmatuoto dažnio signalo impulsų perdavimas į skaitiklio įvestį sustoja per jungiklį. Trigerio D3.1 įėjime C atsiradus trigerio generatoriaus impulsui, šis trigeris pereina į vieną būseną ir paruošia trigerį D3.2 tolesniam darbui su aukšto lygio įtampa tiesioginiame išėjime. Tuo pačiu metu elemento D2.3 9 kaištyje, prijungtame prie gaiduko D3.1 atvirkštinės išvesties, atsiranda žemo lygio įtampa. Kitas atskaitos dažnio generatoriaus impulsas perjungia paleidiklį D3.2 į vieną būseną. Dabar jo atvirkštinėje išvestyje ir elemento D2.4 kaištyje 13 bus žemo lygio įtampa, kuri atveria elektroninį raktą ir leidžia pro jį praeiti išmatuoto dažnio signalo impulsus.

Trigerio D3.2 tiesioginis išėjimas (13 kontaktas) yra prijungtas prie trigerio D3.1 R įėjimo (4 kontaktas). Vadinasi, kai trigeris D3.2 yra vienoje būsenoje, jis, veikdamas aukšto lygio įtampą tiesioginiame išėjime, perjungia trigerį D3.1 į nulinę būseną. Šis trigeris yra nulinės būsenos tol, kol išlieka matavimo laiko intervalas. Kitas atskaitos dažnio generatoriaus impulsas trigerio D3.2 įėjime C perjungia jį į nulinę būseną ir uždaro elektroninį jungiklį aukšto lygio įtampa atvirkštinėje išvestyje. Dėl to išmatuoto dažnio signalo impulsų perdavimas į skaitiklį sustoja ir prasideda skaitmeninis matavimo rezultatų rodymas (ras 132, (5, g).

Prieš kiekvieną matavimo laiko intervalą prie 5 mikroschemų D4-D8 R įėjimų kaiščių atsiranda trumpalaikis teigiamo poliškumo impulsas (132 pav., d), kuris atstato skaitiklio trigerius į nulinę būseną. Nuo šio momento prasideda skaičiavimo ciklas, rodantis dažnio matuoklio veikimą. Atstatymo impulsai susidaro loginio elemento D2.3 išėjime tais momentais, kai jo įėjimuose sutampa žemo lygio įtampos. Indikacijos laiką galima sklandžiai keisti per 2...5 trigerio impulsų generatoriaus rezistoriumi R17.

Šviesos diodas V7 tranzistoriaus V6 kolektoriaus grandinėje, veikiantis perjungimo režimu, skirtas vizualiai stebėti indikacijos laiko trukmę.

Dažnio matuoklis suteikia galimybę stebėti jo veikimą. Norėdami tai padaryti, jungiklis S1 perkeliamas į „Control“ padėtį, kurioje įrenginio įvesties grandinė yra prijungta prie atskaitos dažnio generatoriaus mikroschemos D1 14 kaiščio. Jei dažnio matuoklis veikia tinkamai, indikatoriai turi rodyti 32 769 Hz dažnį.

Ryžiai. 133. Dažnio matuoklio išvaizda

Aprašyto dažnio matuoklio išvaizda parodyta 133 paveiksle. Pro pailgą stačiakampę angą priekinėje korpuso sienelėje, uždengtą žalio organinio stiklo plokšte,
Šviečiantys indikatorių skaičiai yra aiškiai matomi. Skylės kairėje yra V7 LED indikatoriaus „akis“. Po juo yra kintamasis rezistorius R17 matavimo rezultato indikacijos trukmei nustatyti ir įvesties lizdas X1. Kairėje nuo jų yra maitinimo jungiklis S2 („I“) ir dviejų sekcijų jungiklis S1 „Matavimas-valdymas“. Paspaudus „K“ (valdymo) mygtuką, impulsinės įtampos formuotojo įėjimas prijungiamas prie etaloninio dažnio generatoriaus, o paspaudus „I“ (matavimo) mygtuką – prie įvesties lizdo X1.

Kitos dažnio matuoklio dalys sumontuotos ant dviejų 115x60 mm matmenų spausdintinių plokščių, pagamintų iš 1 mm storio folijos stiklo pluošto. Ant vienos iš jų (134 pav., a) yra impulsinės įtampos formuotojo, etaloninio dažnio generatoriaus ir valdymo įtaiso dalys, ant kitos (134 pav., b) – mikroschemos D4-D8 ir skaitmeniniai indikatoriai H1-H5. Visi fiksuoti rezistoriai yra MLT tipo. Žoliapjovės rezistorius R3 - SPZ-16, kintamasis R17 gali būti bet kokio tipo. Oksidiniai kondensatoriai SZ ir C5 - K50-6 arba K53-1A, nepoliniai C1 ir C8 - K53-7 (gali būti pakeisti tokiais kondensatorių rinkiniais kaip K73-17). Kondensatoriai C2, C4 gali būti KLS arba K73-17 tipo, C6 – keraminiai KT-1, KM, derinimo kondensatoriai C7 – KPK-MP. Jungiklis S1 „Matavimas-valdymas“ sudarytas iš dviejų P2K mygtukų jungiklių su priklausomu fiksavimu nuspaustoje padėtyje; maitinimo jungiklis S2 taip pat yra P2K, bet be užrakinimo, t. y. su grįžimu į pradinę padėtį paspaudus mygtuką dar kartą.

K176IE12 mikroschema gali būti pakeista panašia K176IE5 mikroschema, atitinkamai sureguliavus spausdintinės plokštės laidus. Skaitmeniniai indikatoriai gali būti IV-3A tipo (vietoj IV-6), tačiau tada į jų gijų maitinimo grandinę reikės įtraukti 2 omų rezistorių, kurio išsklaidymo galia yra 0,5 W.

Dažnio matuoklio be klaidų nustatymas daugiausia susijęs su geriausio impulsinės įtampos generatoriaus jautrumo nustatymu ir, jei reikia, etaloninio dažnio generatoriaus reguliavimu. Nustatant reikiamą jautrumą, į dažnmačio įvestį iš generatoriaus 34 tiekiamas 1 V amplitudės signalas, prie elektroninio jungiklio D2.4 išvesties prijungiamas osciloskopas, o derinimo rezistorius R3 naudojamas. pasiekti, kad osciloskopo ekrane atsirastų impulsų traukiniai. Generatoriaus atskaitos dažnis reguliuojamas: apytiksliai - pasirenkant kondensatorių C6, tiksliai - derinant kondensatorių C7. Derinimo tikslumas kontroliuojamas naudojant standartinį dažnio matuoklį, prijungtą prie D1 lusto 14 kaiščio.

Šio matavimo prietaiso konstrukcija (46 pav.) jums turėtų tapti skaitmeninių technologijų pagrindų žinių ir įgūdžių apibendrinimu ir praktiniu pritaikymu. Prietaisas leis matuoti sinusinius harmoninius ir impulsinius elektrinius virpesius, kurių dažnis nuo kelių hercų iki 10 MHz ir amplitudė nuo 0,15 iki 10 V, taip pat skaičiuoti signalo impulsus.

Ryžiai. 46. ​​Skaitmeninio dažnmačio išvaizda
Ryžiai. 47. Dažnio matuoklio blokinė schema

Aprašyto dažnmačio blokinė schema parodyta fig. 47. Jį sudaro: matuojamo dažnio signalo impulsų formuotojas, atskaitos dažnių blokas, elektroninis raktas, dvejetainis dešimtainis impulsų skaitiklis, skaitmeninis indikacijos blokas ir valdymo įtaisas. Dažnio matuoklis maitinamas iš kintamosios srovės 220 V įtampos per pilnos bangos lygintuvą su ištaisytu įtampos stabilizatoriumi (neparodyta 47 pav.).

Prietaiso veikimas pagrįstas impulsų skaičiaus matavimu per tam tikrą pavyzdinį laiko intervalą. Tiriamas signalas tiekiamas į impulsinės įtampos formuotojo įvestį. Jo išvestyje susidaro stačiakampiai elektriniai virpesiai, atitinkantys įvesties signalo dažnį, kurie tiekiami į elektroninį raktą. Standartinio dažnio impulsai čia atkeliauja ir per valdymo įrenginį, kuris tam tikram laikui atidaro raktą. Dėl to elektroninio rakto išvestyje atsiranda impulsų pliūpsniai, kurie vėliau eina į dvejetainį dešimtainį skaitiklį. Dvejetainio dešimtainio skaitiklio loginę būseną, kurioje jis atsidūrė uždarius raktą, rodo skaitmeninis indikacijos blokas, veikiantis valdymo įrenginio nustatytą laiką.

Impulsų skaičiavimo režimu valdymo įtaisas blokuoja atskaitos dažnių šaltinį, dvejetainis dešimtainis skaitiklis nuolat skaičiuoja jo įvestyje gautus impulsus, o skaitmeninis ekranas rodo skaičiavimo rezultatą.

Dažnio matuoklio schema parodyta fig. 48. Daugelis jame esančių mazgų jums jau žinomi. Todėl mes išsamiau apsvarstysime tik naujas įrenginio grandines ir komponentus.

Impulsinės įtampos formuotojas yra sudėtingas Schmitt trigeris, surinktas ant K155LD1 (DD1) lusto. Rezistorius R1 riboja įėjimo srovę, o diodas VD1 apsaugo mikroschemą nuo neigiamo poliškumo įėjimo įtampos pokyčių. Pasirinkus rezistorių R3, nustatoma apatinė (žemiausia) įėjimo signalo įtampos riba.

Iš tvarkyklės išvesties (DD1 mikroschemos 9 kontaktas) stačiakampiai impulsai tiekiami į vieną iš loginio elemento DD11.1 įėjimų, atliekančių elektroninio rakto funkciją.

Į atskaitos dažnių bloką įeina: DD2.1-DD2.3 elementų pagrindu sukurtas generatorius, kurio impulsų dažnį stabilizuoja kvarcinis rezonatorius ZQ1, bei septynių pakopų dažnių daliklis naudojant DD3-;DD9 mikroschemas. Kvarcinio rezonatoriaus dažnis yra 8 MHz, todėl skirstytuvo pirmos pakopos K155IE5 (DD3) mikroschema įjungiama taip, kad generatoriaus dažnis būtų padalintas iš 8. Dėl to impulsų dažnis jo išėjime (11 kontaktas) ) bus 1 MHz. Kiekvienos sekančios pakopos mikroschema dalija dažnį iš 10. Taigi DD4 mikroschemos išėjime impulsų dažnis yra 100 kHz, DD5 mikroschemos išėjime - 10 kHz, DD6 išėjime - 1 kHz, DD7 išėjimas - 100 Hz, DD8 išėjime - 10 Hz ir viso daliklio išėjime (DD9 lusto 5 kontaktas) -1 Hz.

Matuojamų dažnių diapazonas nustatomas jungikliu SA1 „Range“. Kraštutinėje dešinėje (pagal schemą) šio jungiklio padėtyje trijų skaitmenų skaitmeninis ekrano blokas fiksuoja dažnį iki 1 kHz (999 Hz), antroje padėtyje - iki 10 kHz (9999 Hz), trečia - iki 100 kHz (99999 Hz) ir po to iki 1 MHz (999 kHz), iki 10 MHz (9,999 MHz) Norėdami tiksliau nustatyti signalo dažnį, turite pasirinkti atitinkamą matavimo poribį jungikliu, palaipsniui pereinant iš aukštesnio dažnio ruožo į žemo dažnio.Taigi, pavyzdžiui, norint išmatuoti garso generatoriaus dažnį, pirmiausia reikia jungiklį nustatyti į padėtį “x!0 kHz”, o po to perkelti jį link žemesnių atskaitos dažnių.

Ryžiai. 49. Grafikai, iliustruojantys skaitmeninio dažnio valdymo įrenginio veikimą, matas

Valdymo įtaisas, kurio veikimą iliustruoja grafikai, pavaizduoti pav. 49, susideda iš B-flip-flopų DD10.1 ir DD10.2, mikroschemos DD10, keitiklių DD11.3, DD11.4 ir tranzistoriaus VT1, sudarančių sudėtingą parengties režimo multivibratorių. D-trigerio DD10.1 įėjimas C priima impulsus iš atskaitos dažnių bloko (49 pav., a). Ties jungikliu SA1 nustatyto atskaitos dažnio impulso krašte šis trigeris, veikiantis skaičiavimo režimu 2, persijungia į viengubą būseną (49 pav., 6) ir esant aukšto lygio įtampai prie tiesioginio išėjimo (kaiščio). 5) atidaro elektroninį jungiklį DD11.1. Nuo šio momento išmatuoto dažnio įtampos impulsai praeina per elektroninį jungiklį, keitiklį DD11.2 ir eina tiesiai į DD12 skaitiklio C1 įvestį (14 kontaktą). Kito impulso krašte trigeris DD10.1 įgauna pradinę būseną ir perjungia trigerį DD10.2 į vieną būseną (49 pav., c). Savo ruožtu DD 10.2 trigeris su žemos įtampos lygiu atvirkštinėje išvestyje (8 kaištis) blokuoja valdymo įrenginio įvestį nuo atskaitos dažnio impulsų įtakos, o aukštą įtampos lygį tiesioginiame išėjime (9 kaištis) paleidžia budėjimo režimo multivibratorių. Elektroninis raktas uždaromas žemo lygio įtampa ties gaiduko DD10.1 tiesiogine išvestimi. Pradedama rodyti impulsų skaičių pakete, gautą dvejetainio dešimtainio skaitiklio įvestyje.

Atsiradus aukšto lygio įtampai ties gaiduko DD10.2 išvestimi, kondensatorius C3 pradeda krautis per rezistorių R5. Jam įkraunant, didėja teigiama įtampa tranzistoriaus VT1 bazėje (49 pav., d). Kai tik pasiekia apytiksliai 0,6 V, atsidaro tranzistorius, įtampa kolektorius sumažėja beveik iki 0 (49 pav., e). Aukšto lygio įtampa, atsirandanti elemento DD11.3 išėjime, veikia mikroschemų DD12, DD14 ir DD16 RO įėjimus, dėl to dvejetainis dešimtainis impulsų skaitiklis atstatomas į nulį, todėl matavimo rezultatas sustoja. Tuo pačiu metu žemo lygio įtampa*, kuri pasirodė kaip trumpas impulsas ties DD11.4 keitiklio 11 kaiščiu (49 pav., e), perjungia DD10.2 trigerį ir laukiantį multivibratorių į pradinę būseną ir SZ kondensatorius iškraunamas per VD2 diodą ir elementą DD10.2. Trigerio DD10.1 įėjime atsiradus kitam atskaitos dažnio impulsui, prasideda kitas prietaiso veikimo matavimo režimu ciklas (49 pav., g).

Skaitiklis DD12, dekoderis DD13 ir dujų išlydžio skaitmeninis indikatorius HG1 sudaro dažnio matuoklio žemos eilės skaičiavimo pakopą. Vėlesni skaičiavimo žingsniai vadinami vyresniaisiais. Užbaigtame dažnio matuoklio projekte HG1 indikatorius yra dešinėje, o po to HG2 ir HG3 indikatoriai kairėje. Pirmasis iš jų rodo vienetus, antrasis – dešimtis, trečiasis – šimtus tam tikro matavimo poribio dažnių, pasirinktų jungikliu SA1.

Ryžiai. 50. Maitinimo schema

Norėdami įjungti dažnio matuoklį į nuolatinio impulsų skaičiavimo režimą, jungiklis SA2 yra nustatytas į padėtį „Skaičiavimas“. Tokiu atveju trigeris DD10.1 prie S įėjimo persijungia į vieną būseną – jo tiesioginiame išėjime veikia aukšto lygio įtampa. Šiuo atveju elektroninis raktas DD11.1 yra atidarytas ir per jį į dvejetainio dešimtainio skaitiklio įvestį nuolat tiekiami įvesties signalo impulsai. Tokiu atveju skaitiklio rodmenys sustoja, kai paspaudžiate SB1 mygtuką „Reset“.

Dažnio matuoklio maitinimas (50 pav.) susideda iš tinklo transformatoriaus T1, pilnos bangos lygintuvo VD3, kondensatoriaus C9, kuris išlygina ištaisytos įtampos virpesius, ir įtampos stabilizatoriaus ant zenerio diodo VD5 ir tranzistoriaus. VT2. Kondensatorius SY prie stabilizatoriaus išėjimo papildomai išlygina ištaisytos įtampos raibuliavimą. Kondensatorius SP (kaip ir įrenginio kondensatoriai C4-C8) blokuoja dažnio matuoklio mikroschemas išilgai maitinimo grandinės, rezistorius R16 palaiko stabilizatoriaus režimą, kai nuo jo atjungiama apkrova.

Transformatoriaus III apvijos įtampa (apie 200...220 V) tiekiama per diodą DV4 dažnio matuoklio dujų išlydžio skaitmeninių indikatorių anodo grandinių maitinimo grandinėje.

Ryžiai. 51. Prietaiso korpusas

Ryžiai. 52. Skaitmeninio dažnmačio blokelių ir dalių įdėjimas į korpusą

Dizainas. Jūs jau susipažinote su dažnio matuoklio išvaizda. Jo korpusas (51 pav.) susideda iš dviejų U formos dalių, išlenktų iš minkšto 2 mm storio duraliuminio lakšto. Apatinė dalis tarnauja kaip surinkimo važiuoklė. Jo priekinėje sienelėje, kuri yra įrenginio priekinis skydelis, išpjauta stačiakampė skylė, priekyje uždengta raudono organinio stiklo plokšte, pro kurią matomi dujų iškrovos indikatoriai. Dešinėje nuo jo yra skylės, skirtos tvirtinti aukšto dažnio įvesties jungtį XS1, penkių padėčių jungiklį SA1, perjungimo jungiklį SA2 „Matavimų skaičiavimas“ ir mygtuką SB1 „Reset“. Trys galinėje sienelėje esančios skylės skirtos maitinimo jungikliui SA3, saugikliui FU1 ir maitinimo laido įėjimui. Viršutinė dalis – dangtelis – M3 varžtais prisukama prie duraliuminio kampų, prikniedytų prie važiuoklės išilgai šonų. Guminės kojelės pritvirtintos prie važiuoklės apačios. Montavimas. Dažnio matuoklio dalys sumontuotos ant keturių spausdintinių plokščių, pagamintų iš folija dengto stiklo pluošto laminato, 2 mm storio. atstovaujantys funkciškai užbaigtus įrenginio vienetus. Lentų ir kitų dažnio matuoklio dalių išdėstymas korpuse parodytas pav. 52. Plokštės tvirtinamos varžtais ir veržlėmis ant plastikinės plokštės lakšto ir tvirtinamos ant važiuoklės. Sujungimai tarp plokščių ir kitų prietaiso dalių atliekami lanksčiais laidininkais patikimoje izoliacijoje.

Pirmiausia įdiekite ir patikrinkite maitinimo šaltinį. Jo išvaizda ir spausdintinė plokštė su dalių išdėstymu parodyta Fig. 53. Tinklo transformatorius T1 yra naminis, pagamintas ant magnetinės grandinės ШЛ20х32. I apvijoje, skirtoje 220 V tinklo įtampai, yra 1650 apsisukimų PEV-1 0,1 laido, III anodo apvijoje - 1500 to paties laido, II apvijoje - 55 apsisukimų PEV-1 0,47 laido. Apskritai maitinimo šaltiniui galite naudoti tinkamą paruoštą transformatorių, kurio galia didesnė nei 7...8 W, suteikiantį kintamąją 8...10 V įtampą ant II apvijos, esant ne mažesnei kaip apkrovos srovei. 0,5 A, ant III apvijos - apie 200 V, esant ne mažesnei kaip 10 mA srovei.

Įtampos stabilizatoriaus reguliavimo tranzistorius VT2 sumontuotas ant L formos duraliuminio plokštės, kurios matmenys 50x50 ir 2 mm storio, kuri atlieka šilumos šalinimo funkciją. Tranzistoriaus bazės ir emiterio gnybtai praleidžiami per plokštės skyles ir lituojami tiesiai į atitinkamus spausdintus laidininkus. Tranzistoriaus kolektoriaus elektrinis kontaktas su VD3 lygintuvo bloku atliekamas per jo aušintuvą, tvirtinimo varžtus su veržlėmis ir plokštės foliją.

Ryžiai. 53(a). energijos vienetas

Ryžiai. 53(b). energijos vienetas

Patikrinus instaliaciją pagal blokinę schemą (žr. 50 pav.), prie įtampos stabilizatoriaus išėjimo prijunkite apkrovos rezistoriaus ekvivalentą, kurio varža 10...12 omų, 5 W galios išsklaidymui. Prijunkite įrenginį prie tinklo ir iš karto išmatuokite įtampą per rezistorių – ji turėtų būti 4,75...5,25 V ribose. Tiksliau, šią įtampą galima nustatyti pasirinkus zenerio diodą VD5. Palikite įrenginį įjungtą 1,5...2 valandas.Per tą laiką valdymo tranzistorius gali įkaisti iki 60...70°C, tačiau įtampa prie apkrovos turėtų išlikti praktiškai nepakitusi. Taip išbandysite maitinimo šaltinį dirbdami artimomis tikroms sąlygoms.

Impulsų skaitiklis ir skaitmeninis ekrano blokas sumontuoti ant vienos bendros 100x80 mm išmatavimų plokštės (54 pav.). Maitinimo grandinės magistralės yra plokštėje mikroschemos pusėje, todėl skaitiklio grandinių DD12, DD14 sankirtoje buvo galima atsisakyti tik dviejų laidų trumpikliais; DD16. Blokuojantys kondensatoriai C7 ir C8 yra lituojami prie tų pačių magistralių. Dujų iškrovos indikatorių laidai pervedami per plokštėje esančias skylutes ir prilituojami prie srovę nešančių trinkelių, kurios tvirtinimo laido gabalais prijungiamos prie atitinkamų dekoderių DDI3, DD15 ir DD17 išėjimų (kad neapsunkintų). lentos eskizas, šios jungtys nepavaizduotos 54 pav.).

Ryžiai. 54(a). Impulsų skaitiklio lenta su skaitmeniniu informacijos bloku

Ryžiai. 54(b). Impulsų skaitiklio lenta su skaitmeniniu informacijos bloku

Atidžiai patikrinę litavimo montavimą ir patikimumą, prijunkite plokštę prie maitinimo šaltinio ir atsargiai prijunkite įrenginį prie tinklo. Rodikliai turi rodyti nulius. Jei dabar bendras skaitiklių RO įėjimų laidininkas, kuris turėtų būti prijungtas prie valdymo įrenginio elemento DD11.3 8 kaiščio, laikinai sutrumpinamas su „įžemintu“ laidininku ir impulsai siunčiami iš bandymo generatoriaus į įėjimą DD12 skaitiklio C1 (14 kontaktas), 1...3 Hz pasikartojimo dažniu, šis dažnio matuoklio blokas veiks impulsų skaičiavimo režimu: indikatorius HG1 rodys vienetus, HG2 – dešimtis, o HG3 – šimtus. impulsų. Po 999 impulsų indikatoriai rodys nulius ir prasidės kito impulsų ciklo skaičiavimas.

Ryžiai. 55(a). Atskaitos dažnių blokas

Ryžiai. 55(b). Atskaitos dažnių blokas

Jei kyla problemų su šiuo įrenginiu, patikrinkite ir išbandykite kiekvieną ekrano bloko skaitmenį atskirai naudodami indikatorius arba, dar geriau, elektroninį osciloskopą.

Patikrinę instaliaciją, įjunkite 5 V įtampą į šio įrenginio maitinimo magistrales ir naudodami LED arba tranzistoriaus indikatorių patikrinkite jo veikimą. Prijungus indikatorių prie DD5 lusto išvesties, jis turėtų mirksėti 1 Hz dažniu, prie DD8 lusto išvesties - 10 Hz dažniu, o prie DD7 išvesties - 100 Hz dažniu (nepastebimas). į akį). Tada po vieną pridėkite signalus iš šių mikroschemų išėjimų į skaitmeninio ekrano bloko DD12 skaitiklio C1 įvestį. Dirbdamas skaičiavimo režimu, jis parodys impulsų, gaunamų į jį iš trijų skirstytuvo pakopų išėjimų, skaičių. Jei viskas klostysis gerai, galime manyti, kad etaloninio dažnio bloko generatorius veikia tinkamai.

Impulsinės įtampos formuotojas, elektroninis raktas ir valdymo įtaisas sumontuoti vienoje bendroje plokštėje (56 pav.). Šio dažnio matuoklio agregato testavimą pradėkite patikrindami matuojamo dažnio signalo impulsų generatoriaus funkcionalumą kartu su kitais prietaiso blokais ir elementais. Norėdami tai padaryti, laikinai prijunkite trigerio DD10.1 įvestį S (4 kontaktą) prie „įžeminto“ laidininko (tai atitinka jungiklio SA2 nustatymą į „Skaičiavimo“ padėtį), keitiklio DD11.2 6 kaištį - su 14 kaiščiu. skaitiklio įvesties C1. ka DD12 ir nukreipkite signalą į jungtį XS1 iš atskaitos dažnio bloko DD9 mikroschemos išvesties. Rodikliai turi rodyti eilės numerius nuo 1 iki 999. Esant 10 Hz impulsų dažniui, paimtam iš DD8 mikroschemos išėjimo, impulsų skaičiavimo greitis padidėja 10 kartų.

Tada nuimkite laidą, jungiantį DD10.1 trigerio S įvestį su „įžeminta“ maitinimo magistrale (tai atitinka SA2 jungiklio nustatymą į padėtį „Matavimas“), prijunkite DD11.3 keitiklio 8 kaištį prie skaitiklio atstatymo. magistralė DD12, DD14, DD16 (nuėmus trumpiklį, su kuriuo ši magistralė anksčiau buvo prijungta prie „įžeminto“ laidininko), DDIO trigerio įvestis C (3 kontaktas). Prijunkite I tiesiai prie atskaitos dažnio bloko išvesties (DD9 5 kontaktas), kuris atitinka jungiklio SA1 nustatymą į „xl Hz“ padėtį, ir kartu su jungtimi XS1. Dabar HG1 indikatorius periodiškai, maždaug po 1,5...2 s (priklausomai nuo laiko kondensatoriaus SZ įkrovimo trukmės), rodys skaičių 1 (1 Hz).

Ryžiai. 56(a). Impulsinės įtampos formuotojas ir prietaisų plokštė! valdymas

Ryžiai. 56(b). Impulsinės įtampos formuotojas ir prietaisų plokštė! valdymas

Jungiant jungtį prie atskaitos dažnio bloko DD8 mikroschemos išvesties, HG1 ir HG2 indikatoriai turi rodyti skaičių 10 (10 Hz). Jei jungtis prijungta prie DD7 lusto išvesties, indikatoriai rodys skaičių 100 (100 Hz).

Po to dažnio matuoklio įvadui prijunkite kintamą tinklo įtampą, sumažintą transformatoriumi iki 1...3 V, - indikatoriai fiksuos 50 Hz dažnį. Išbandžius dažnio matuoklio blokus, plokštes pritvirtinkite prie lakštinės getinaksinės plokštės (galbūt tekstolito ar kitos izoliacinės medžiagos) pagal pav. 52, ir pritvirtinkite plokštę prie važiuoklės apačios. Sujunkite plokštes tarpusavyje ir su kitomis dažnio matuoklio dalimis, sumontuotomis priekinėje ir galinėje važiuoklės sienelėje, naudodami daugiagyslius tvirtinimo laidus polivinilchlorido izoliacijoje.

Galiausiai patikrinkite įrenginio veikimą „Skaičiavimo“ ir „Matavimo“ režimais. Signalo šaltiniai vis tiek gali būti impulsai, paimti iš skirtingų atskaitos dažnio bloko daliklio pakopų. Kokius pakeitimus ir papildymus galima padaryti skaitmeniniame dažnio matuoklyje!?

Pradėkime nuo impulsinės įtampos generatoriaus, nuo kurio labai priklauso viso matavimo prietaiso veikimo jautrumas ir aiškumas. Gali atsitikti taip, kad neturite K155LD1 mikroschemos, kuri yra du keturių įėjimų ARBA plėtikliai, kurie dažnio matuoklio įvesties bloke veikia trigerio režimu. Šią mikroschemą galima pakeisti vienu iš K155TL1 mikroschemos Schmitt trigerių, jei jį papildysite vieno tranzistoriaus stiprintuvo pakopa. Iš anksto nepadidinus išmatuoto dažnio įtampos, dažnio matuoklio jautrumas bus blogesnis nei naudojant K155LD1 mikroschemos tvarkyklę.

Šios dažnio matuoklio įvesties bloko versijos schemą galite pamatyti pav. 57. Matuojamo dažnio kintamoji įtampa per rezistorių R1 ir kondensatorių C1 tiekiama į stiprintuvo pakopos tranzistoriaus VT1 pagrindą, o iš jo apkrovos rezistoriaus R4 į Schmitt trigerio DD1.1 įėjimą. Trigerio generuojami impulsai, kurių pasikartojimo dažnis atitinka įvesties signalo dažnį, išimami iš jo išėjimo kaiščio 6 ir po to tiekiami į dažnmačio valdymo įrenginio elektroninio rakto DD11.1 įvesties kaištį 2.

Koks yra silicio diodo VD1 ir rezistoriaus R1 vaidmuo įrenginio įvestyje? Diodas riboja neigiamą įtampą tranzistoriaus emiterio sandūroje. Kol įvesties signalo įtampa neviršija 0,6...0,7 V, diodas yra praktiškai uždarytas ir neturi jokios įtakos tranzistoriaus kaip stiprintuvo veikimui. Kai išmatuoto signalo amplitudė pasirodo didesnė už šią slenkstinę įtampą, diodas atsidaro ties neigiamais pusmazgiais ir taip palaiko įtampą tranzistoriaus bazėje, kuri neviršija 0,7...0,8 V. - Ir Rezistorius R1 neleidžia pavojingai įtampai tekėti per diodo srovę, kai įvesties signalas yra aukštos įtampos.

Kondensatorius C2 blokuoja stiprintuvo pakopą ir tvarkyklės lustą išilgai maitinimo grandinės. Nustatant formuotoją reikia pasirinkti rezistorių R2. Jie užtikrina, kad tranzistoriaus kolektoriaus įtampa (bendro laido atžvilgiu) būtų 2,5...3 V.

Ryžiai. 57. K155TL1 mikroschemos Schmitt trigerio impulsinės įtampos formuotojas

Dažnio matuoklio su tokiu impulsinės įtampos tvarkykle jautrumas bus ne mažesnis kaip 50 mV, o tai yra daugiau nei eilės tvarka geriau nei tvarkyklės, pagrįstos K155LD1 mikroschema.

Kitos formuotojo versijos diagrama, kuri suteikia dažnio matuokliui maždaug tokį patį jautrumą, parodyta fig. 58. Jo įvesties grandinė ir stiprintuvas yra tokie patys kaip ir ankstesnės versijos tvarkyklėje. O paties impulsinės įtampos generatoriaus funkciją iš sustiprinto signalo atlieka Schmitt trigeris ant K155LAZ mikroschemos loginių elementų DD1.1 ir DD1.2. Panašų Schmitt trigerį jau naudojote paprastame dažnio matuoklyje su ciferblato indikatoriumi išėjime (žr. 24 pav.). DD1.3 keitiklis pagerina impulsų, tiekiamų į elektroninio rakto valdymo įrenginio įvestį, formą.

Taigi, yra dar du galimi impulsinės įtampos formuotojo variantai, kurie skiriasi vienas nuo kito juose naudojamomis mikroschemomis, bet beveik identiško jautrumo. Kurį pasirinkti, jei neturite K155LD1 mikroschemos ir, be to, norite pagerinti dažnmačio jautrumą? Šią problemą galima išspręsti eksperimentiniu būdu: išbandykite abu variantus ir įdiekite tą, su kuriuo dažnio matuoklis veikia tiksliau. Išsirinkti gali padėti elektroninis osciloskopas, kurio ekrane galima stebėti generuojamus impulsus. Pirmenybė turėtų būti teikiama formuotojui, kurio išėjimo impulsų pakilimai ir kritimai yra staigesni, kurių pačių impulsų trukmė ir pauzės tarp jų yra vienodos.

Gali atsitikti taip, kad matuojant didesnį nei kelių kilohercų dažnį bus stebimas šviečiančių indikatoriaus skaičių mirgėjimas, be to, prietaisas kartais rodys dvigubai didesnį dažnį. Kokios yra šių reiškinių priežastys ir kaip jas pašalinti, jei, žinoma, jie pastebėti gatavame dažnio matuoklyje arba pasirodys vėliau?

Aprašytame dažnio matuoklyje matavimo rezultato rodymo laikas priklauso nuo SA1 „Range“ jungiklio padėties. Kai laikrodžio impulsų dažnis yra didesnis nei 1 kHz, ateinančių iš atskaitos dažnių bloko į valdymo įrenginio įvestį, kondensatorius SZ ne visada turi laiko visiškai išsikrauti per laiką tarp dviejų gretimų impulsų, todėl kitą darbo ciklą jis pradeda krautis nuo aukštesnės įtampos. Dėl to indikacijos laikas (žr. 49 pav., c ir g) sumažėja, o indikatoriaus lemputės pradeda mirksėti.

Antrojo reiškinio priežastis yra tam tikras nestabilumas galutinėje valdymo įrenginio „atstatymo“ signalo trukmės (žr. 49 pav., e) į pradinę būseną. Šio impulso krašte DD10.2 trigeris persijungia į nulinę būseną, o aukšto lygio įtampa jo atvirkštinėje išvestyje (8 kontaktas) leidžia DD10.1 paleidikliui veikti. Ir jei atskaitos dažnio laikrodžio impulsas patenka į šio trigerio įvestį C per laikotarpį, kai atstatymo signalas dar nesibaigė, tada DD10.1 trigeris persijungs į vieną būseną, įvesties impulsų skaičiavimas bus atliktas. pradėti, į kurį DD10.2 paleidiklis nereaguos laiku, nes Po tokio veikimo ciklo atstatymo signalo nebus. Dėl to indikatoriai fiksuos išmatuoto signalo dažnių ir „neplaninio“ valdymo įrenginio veikimo ciklo rodmenų sumą.

Abu šiuos trūkumus galima nesunkiai pašalinti į valdymo įtaisą įvedus kitą D-flip-flop DD10.1, paryškintą Fig. 59 storos linijos. Šiuo atveju, pasirodžius signalui. Atstatyti DD10.1 trigerio veikimą vis dar draudžia žemo lygio įtampa, tiekiama į jo įvestį R iš DD10.1 trigerio išvesties. Leidimas veikti duodamas papildomu trigeriu impulso, ateinančio į jo įvestį C, pabaigoje. Šių impulsų pasikartojimo periodas turi būti toks, kad per pauzes tarp jų kondensatorius SZ spėtų visiškai išsikrauti. Ši problema išspręsta į DD10.1 trigerio įvestį C pritaikant 10 Hz pasikartojimo dažnį, paimtus iš atskaitos dažnių bloko DD8 skaitiklio 5 kaiščio.

HG4 indikatoriaus anodas tiekiamas, kaip ir kitų indikatorių anodai, per tos pačios vertės ribojantį rezistorių R15.

Ryžiai. 60. Skaitmeninio ekrano bloko papildomo skaičiavimo etapo schema

Jei pageidaujama ir yra dalių, skaitmeninį ekrano bloką galima papildyti dar vienu skaičiavimo etapu – penktadaliu. Tačiau, kaip rodo mėgėjų radijo praktika, tai nėra ypač reikalinga.

Kitas mūsų numatomas klausimas: kokie simboliniai indikatoriai, be IN-8-2, tinka dažnio matuokliui? Bet kokie kiti švytėjimo indikatoriai, pvz., IN-2, IN-14, IN-16. Diegimo metu reikia atsižvelgti tik į atitinkamą kaištį. Eksperimentiškai naudojamo indikatoriaus smeigtuką atpažinti ar patikslinti nesunku, jo elektrodų gnybtams privedant pastovią arba pulsuojančią 150...200 V įtampą (per ribojantį rezistorių, kurio varža 33...47 kOhm). ). Patogu imti anodo išėjimą kaip originalų, jis aiškiai matomas per stiklinį indikatoriaus buteliuką. Prijungę prie jo teigiamą įtampos šaltinio laidininką, paeiliui palieskite kitus gnybtus su neigiamu šaltinio laidininku. Tokiu atveju užsidegs skaičiai, atitinkantys bandomojo indikatoriaus smaigalį.

Ir dar vienas klausimas dėl kvarcinio rezonatoriaus pasirinkimo. Pavyzdinių dažnių bloko generatorius yra dažnmačio „širdis“, kurios ritmas lemia matavimų tikslumą. Todėl jo veikimą stabilizuoja kvarcinis rezonatorius. Iš esmės generatoriaus dažnį galima stabilizuoti, pavyzdžiui, elektros apšvietimo tinklo kintamos įtampos dažniu (kaip daroma aukščiau aprašytoje laiko relėje). Bet, deja, skirtingu paros metu jis gali skirtis nuo 50 Hz 0,5... 1 Hz. Atitinkamai generatoriaus dažnis „plauks“ ir atitinkamai matavimo paklaida. Dėl to skaitmeninis dažnio matuoklis praras gana aukštas savybes.

Todėl be rezonatoriaus neapsieisite. Bet ką daryti, jei aprašytame dažnio matuoklyje nėra 8 MHz rezonatoriaus? Tiks bet kuris kitas kvarcinis rezonatorius. Žinoma, geriau naudoti 1 MHz dažnio rezonatorių, nes tokiu atveju nereikia pirmosios skirstytuvo pakopos D03 lusto, o signalas iš generatoriaus išėjimo gali būti nukreiptas tiesiai į DD4 lusto įvestis. Taip pat veiks kvarcinis rezonatorius, kurio dažnis yra 100 kHz - tada galėsite neįtraukti DD4 mikroschemos. Abiem atvejais atskaitos dažnių bloko daliklis bus supaprastintas.

Ryžiai. 61. Dažnio daliklio grandinė generatoriui su kvarciniu rezonatoriumi esant 1,96 MHz

O jei tokių kvarcinių rezonatorių nėra? Tada naudokite bet kurį kitą, kurio rezonansinis dažnis yra nuo 0,1 iki 10 MHz. Štai konkretus pavyzdys. Tarkime, yra 1,96 MHz (1960 kHz) dažnio rezonatorius. Šiuo atveju daliklis iki sveikojo skaičiaus kartotinio 10 kHz gali būti sukonstruotas pagal schemą, parodytą Fig. 61. Pats generatorius lieka nepakitęs. Jo dažnis, lygus 1960 kHz, yra JK flip-flop 2, o skaitikliai DD2 ir DD3 kartu su DD4 mikroschema dalijami iš K155LA1 (du 4I-NOT loginiai elementai) iš papildomų 98 (2x7x7). Dėl to trijų skirstytuvo pakopų išvestyje susidaro 10 kHz dažnio impulsai, kurie turi būti nukreipti tiesiai į projektuojamo dažnmačio daliklio DD6 lusto S įvestį.

Kaip matote, naudojant beveik bet kurį kvarcinį rezonatorių, tereikia pakeisti pirmųjų dažnio daliklio pakopų konstrukciją. Atitinkama informacinė literatūra jums padės tai padaryti.

Dažnio matuoklio specifikacijos

Schemos ypatybės ir privalumai. Greitas veikimas – trumpas matavimo laikotarpis. Didelis įvesties signalo jautrumas mikrobangų diapazone. Perjungiamas tarpinis dažnio poslinkis, skirtas naudoti kartu su imtuvu – kaip skaitmeninės svarstyklės.

Naminio dažnio matuoklio schema PIC

Dažnio matuoklio dalių sąrašas

Visa reikalinga informacija apie mikrovaldiklio programinę-aparatinę įrangą, taip pat visas SAB6456 lusto aprašymas yra archyve. Ši schema buvo daug kartų išbandyta ir rekomenduojama savarankiškai kartoti.

Struktūriškai įrenginį sudaro ekranas, sudarytas iš septynių 7 segmentų LED indikatorių, mikrovaldiklio ir kelių tranzistorių bei rezistorių. Mikrovaldiklis atlieka visas būtinas funkcijas, todėl jokių papildomų mikroschemų naudoti nereikia.

Įrenginio schema yra gana paprasta ir parodyta 2 paveiksle. Projektą Eagle formatu (schemą ir spausdintinę plokštę) galite atsisiųsti atsisiuntimų skiltyje.

Mikrovaldiklio atliekamos užduotys paprastos ir akivaizdžios: įvesties impulsų skaičiavimas per 1 sekundę ir rezultato atvaizdavimas 7 bitų indikatoriuje. Svarbiausias momentas čia yra pagrindinio osciliatoriaus (laiko bazės) tikslumas, kurį užtikrina įmontuotas 16 bitų laikmatis Timer1 CTC režimu. Antrasis, 8 bitų, laikmačio skaitiklis veikia impulsų skaičiaus T0 įėjime skaičiavimo režimu. Kas 256 impulsai sukelia pertraukimą, kurio tvarkytojas padidina koeficiento reikšmę. Kai 16 bitų laikmatis pasiekia 1 sekundės trukmę, įvyksta pertraukimas, tačiau šiuo atveju pertraukimų tvarkytuvas padaugina koeficientą iš 256 (paslinkimas į kairę iš 8 bitų). Likęs skaitiklio užregistruotų impulsų skaičius pridedamas prie daugybos rezultato. Tada gauta vertė padalijama į atskirus skaičius, kurie rodomi atskirame indikatoriuje atitinkamu skaitmeniu. Po to, prieš pat išeinant iš pertraukimų tvarkyklės, abu skaitikliai vienu metu atstatomi ir matavimo ciklas kartojamas. „Laisvu laiku“ mikrovaldiklis išveda informaciją į indikatorių, naudodamas multipleksavimo metodą. Mikrovaldiklio programos šaltinio kode autorius pateikė papildomų komentarų, kurie padės detaliai suprasti mikrovaldiklio algoritmą.

Matavimų raiška ir tikslumas

Matavimo tikslumas priklauso nuo mikrovaldiklio laikrodžio šaltinio. Pats programinės įrangos kodas gali įvesti klaidą (pridedant vieną impulsą) esant aukštiems dažniams, tačiau tai praktiškai neturi įtakos matavimo rezultatui. Įrenginyje naudojamas kvarcinis rezonatorius turi būti kokybiškas ir turėti minimalią paklaidą. Geriausias pasirinkimas būtų rezonatorius, kurio dažnis dalijasi iš 1024, pavyzdžiui, 16 MHz arba 22,1184 MHz. Norėdami gauti matavimo diapazoną iki 10 MHz, turite naudoti kvarcinį rezonatorių, kurio dažnis yra 21 MHz ir didesnis (16 MHz, kaip diagramoje, matavimo diapazonas tampa šiek tiek mažesnis nei 8 MHz). Mūsų įrenginiui idealiai tinka kvarcinis rezonatorius, kurio dažnis yra 22,1184 MHz, tačiau įsigyti būtent tokį su minimalia klaida daugeliui radijo mėgėjų bus nelengva užduotis. Tokiu atveju galite naudoti kvarcinį rezonatorių skirtingu dažniu (pavyzdžiui, 25 MHz), tačiau pagrindinį generatorių būtina kalibruoti naudojant osciloskopą su techninės įrangos matavimų palaikymu ir apipjaustymo kondensatorių kvarco rezonatoriaus grandinėje (3 pav. , 4).

Atsisiuntimų skiltyje galima atsisiųsti keletą įvairių kvarcinių rezonatorių programinės aparatinės įrangos parinkčių, tačiau vartotojai gali patys susikurti savo esamo kvarcinio rezonatoriaus programinę-aparatinę įrangą (žr. šaltinio kode esančius komentarus).

Įvesties signalas

Apskritai į įrenginio įvestį gali būti tiekiamas bet kokios formos signalas, kurio amplitudė yra 0 ... 5 V, o ne tik stačiakampiai impulsai. Galite pritaikyti sinusinį arba trikampį signalą; impulsas nustatomas pagal krentantį kraštą 0,8 V lygyje. Atkreipkite dėmesį: dažnio matuoklio įėjimas neapsaugotas nuo aukštos įtampos ir nėra prijungtas prie maitinimo šaltinio, tai didelės varžos įėjimas, neapkraunantis grandinės testuojamas. Matavimo diapazonas gali būti išplėstas iki 100 MHz su 10 Hz skiriamąja geba, jei įėjime naudojamas tinkamas didelės spartos dažnio daliklis.

Ekranas

Įrenginyje kaip ekranas naudojami septyni LED 7 segmentų indikatoriai su bendru anodu. Jei indikatorių ryškumas nėra pakankamas, galite pakeisti rezistorių, ribojančių srovę per segmentus, vertę. Tačiau nepamirškite, kad kiekvieno mikrovaldiklio kaiščio impulsinės srovės vertė neturi viršyti 40 mA (indikatoriai taip pat turi savo veikimo srovę, nepamirškite apie jos vertę). Diagramoje autorius nurodė šių rezistorių vertę kaip 100 omų. Nereikšmingi nuliai rodant matavimo rezultatą yra slopinami, todėl rodmenis skaityti yra patogiau.

Spausdintinė plokštė

Dvipusės PCB matmenys yra 109 × 23 mm. Nemokamos versijos Eagle PCB projektavimo aplinkos komponentų bibliotekoje nėra septynių segmentų šviesos diodų, todėl jie buvo nupiešti autoriaus rankomis. Kaip matyti nuotraukose (5, 6, 7 pav.) autorinės spausdintinės plokštės versijos, papildomai reikia atlikti keletą sujungimų su tvirtinimo laidu. Viena jungtis priekinėje plokštės pusėje yra maitinimas į mikrovaldiklio Vcc kaištį (per skylę plokštėje). Apatinėje plokštės pusėje yra dar dvi jungtys, kurios naudojamos 4 ir 7 skaitmenų indikatorių kablelio segmentų kaiščiams per 330 omų rezistorius prijungti prie žemės. Mikrovaldiklio programavimui grandinėje autorius panaudojo 6 kontaktų jungtį (schemoje ši jungtis pavaizduota kaip sudėtinis JP3 ir JP4), esančią viršutinėje spausdintinės plokštės dalyje. Šios jungties nereikia prilituoti prie plokštės, mikrovaldiklį galima programuoti bet kokiu būdu.

Atsisiuntimai

Spausdintinės plokštės, šaltinio kodo ir mikrovaldiklio programinės įrangos schema ir brėžinys -

Vienas iš radijo mėgėjų asistento prietaisų turėtų būti dažnio matuoklis. Su jo pagalba nesunku aptikti generatoriaus gedimą, išmatuoti ir reguliuoti dažnį. Generatoriai yra labai paplitę grandinėse. Tai imtuvai ir siųstuvai, laikrodžiai ir dažnio matuokliai, metalo detektoriai ir įvairūs automatiniai apšvietimo efektai...

Dažnio matuokliu ypač patogu reguliuoti dažnį, pavyzdžiui, reguliuojant radijo stotis, imtuvus ar įrengiant metalo detektorių.

Vieną iš šių paprastų rinkinių nebrangiai nusipirkau Kinijos parduotuvės svetainėje čia: GEARBEST.com

Komplekte yra:

• 1 x PCB plokštė;
• 1 x mikrovaldiklis PIC16F628A;
• 9 x 1 kOhm rezistorius;
• 2 x 10 kOhm rezistorius;
• 1 x 100 kOhm rezistorius;
• 4 x diodai;
• 3 x tranzistoriai S9014, 7550, S9018;
• 4 x kondensatoriai;
• 1 x kintamasis kondensatorius;
• 1 x mygtukas;
• 1 x DC jungtis;
• 1 x 20MHz kvarcas;
• 5 x skaitmeniniai indikatoriai.

Dažnio matuoklio aprašymas

• Matuojamų dažnių diapazonas: nuo 1 Hz iki 50 MHz;
• Leidžia išmatuoti kvarcinių rezonatorių dažnius;
• Tikslumo skiriamoji geba 5 (pavyzdžiui, 0,0050 kHz; 4,5765 MHz; 11,059 MHz);
• Automatinis dažnių matavimo diapazonų perjungimas;
• Energijos taupymo režimas (jei nepasikeičia dažnio rodmenys, ekranas automatiškai išsijungia ir trumpam įsijungia;
• Maitinimo šaltiniui galite naudoti USB sąsają arba išorinį maitinimo šaltinį nuo 5 iki 9 V;
• Srovės suvartojimas budėjimo režimu - 11 mA

Grandinėje yra nedidelis skaičius elementų. Montavimas paprastas – visi komponentai lituojami pagal etiketes ant spausdintinės plokštės.

Maži radijo komponentai, jungtys ir kt. Supakuota į mažus užsegamus maišelius. Indikatoriai, mikroschema ir jos lizdas yra įkišti į putplasčio plastiką, kad būtų išvengta kojų pažeidimų.

Dažnio matuoklio schema

Įtampa mikrovaldiklio kontaktuose

(matuojama multimetru)

Generatorius kvarco bandymui

Pradėkime surinkti

Supilkite pakuotės turinį ant stalo. Viduje yra spausdintinė plokštė, rezistoriai, kondensatoriai, diodai, tranzistoriai, jungtys, mikroschema su lizdu ir indikatoriai.

Na, čia yra vaizdas į visą komplektą visiškai išskleistą.

Dabar galite pereiti prie tikrojo šio konstruktoriaus surinkimo ir tuo pačiu pabandyti išsiaiškinti, kaip tai sunku.

Montavimą pradėjau montuodamas pasyvius elementus: rezistorius, kondensatorius ir jungtis. Diegdami rezistorius, turėtumėte šiek tiek sužinoti apie jų spalvų kodavimą iš ankstesnio straipsnio. Faktas yra tas, kad rezistoriai yra labai maži, o su tokiais dydžiais spalvų žymėjimą labai sunku perskaityti (kuo mažesnis dažyto ploto plotas, tuo sunkiau nustatyti spalvą), todėl norėčiau taip pat patariame tiesiog išmatuoti rezistorių varžą naudojant multimetrą. Ir mes žinosime rezultatą ir, pirma, jo tinkamumą naudoti.

Kondensatoriai žymimi taip pat, kaip ir rezistoriai.
Pirmieji du skaitmenys yra skaičius, trečiasis skaitmuo yra nulių skaičius po skaičiaus.
Gautas rezultatas lygus talpai pikofaradais.
Tačiau šioje plokštėje yra kondensatorių, kuriems šis žymėjimas nepatenka; tai yra 1, 3 ir 22 pF vertės.
Jie žymimi tiesiog nurodant talpą, kadangi talpa mažesnė nei 100 pF, t.y. mažiau nei trys skaitmenys.

Rezistoriai ir keraminiai kondensatoriai gali būti lituojami bet kuria kryptimi – poliškumo čia nėra.

Rezistorių ir kondensatorių laidus sulenkiau, kad komponentas neiškristų, nugraužiau perteklių, o paskui lituokliu.

Pažvelkime į tokį komponentą kaip derinimo kondensatorius. Tai yra kondensatorius, kurio talpa gali būti keičiama nedidelėmis ribomis (dažniausiai 10-50pF). Šis elementas taip pat yra nepoliarinis, tačiau kartais svarbu, kaip jį lituoti. Kondensatoriuje yra atsuktuvo lizdas (kaip mažo varžto galvutė), kuris turi elektros jungtį su vienu iš gnybtų. Norint sumažinti atsuktuvo įtaką grandinės parametrams, būtina jį lituoti taip, kad prie lizdo prijungtas kaištis būtų prijungtas prie bendros plokštės magistralės.

Jungtys yra sudėtingiausia litavimo dalis. Sunku ne dėl komponento tikslumo ar mažo dydžio, o priešingai, kartais litavimo vieta sunkiai įšyla ir yra prastai prižiūrima. Todėl jungties kojeles reikia papildomai nuvalyti ir skardinti.

Dabar lituojame kvarciniame rezonatoriuje, jis pagamintas 20 MHz dažniui, jis taip pat neturi poliškumo, bet geriau po juo padėti dielektrinę poveržlę arba klijuoti juostos gabalėlį, nes jo korpusas metalinis ir guli ant takelių. Lenta buvo uždengta apsaugine kauke, bet aš kažkaip pripratau tokiais atvejais, dėl saugumo, pasidaryti kažkokią atraminę dalį.

Kiekvienos kojos litavimo trukmė neturi viršyti 2 sekundžių! Tarp kojų litavimo turi praeiti mažiausiai 3 sekundės, kad atvėstų.

Na, tai viskas!

Dabar belieka šepetėliu ir spiritu nuplauti likusią kanifoliją.

Dabar graziau :)

Belieka teisingai įkišti mikroschemą į „lovelę“ ir prijungti maitinimą prie grandinės.

Maistas turi būti viduje nuo 5 iki 9 V - pastovus stabilizuotas be bangavimo.(Grandinėje nėra vieno maitinimo šaltinio kondensatoriaus.)

Nepamirškite, kad mikroschemos gale yra raktas – jis yra prie kaiščio Nr. 1! Nereikėtų pasikliauti mikroschemos pavadinimo užrašu - jis gali būti parašytas aukštyn kojomis.

Kai maitinimas yra prijungtas ir įėjime nėra signalo, 0 .

Visų pirma, radau krūvą kvarco ir pradėjau tikrinti. Pažymėtina, kad kvarco dažnis, pavyzdžiui, 32,768 kHz, negali būti išmatuotas, nes matavimo diapazonas yra 1 MHz.

Galite išmatuoti, pavyzdžiui, 48 MHz, tačiau nepamirškite, kad bus matuojami kristalinio osciliatoriaus harmoniniai virpesiai. Taigi 48 MHz išmatuos pagrindinį 16 MHz dažnį.

Naudodami apipjaustymo kondensatorių, galite reguliuoti dažnio matuoklio rodmenis pagal atskaitos generatorių arba palyginti juos su gamykliniu dažnio matuokliu.

Dažnio matuoklio programavimo režimas leidžia atimti keturis pagrindinius užprogramuotus IF 455 kHz dažnius; 3,9990 MHz; 4,1943 MHz; 4,4336 MHz; 10 700 Hz, taip pat bet koks natūralus dažnis.

Programavimo algoritmų lentelė

Norėdami įjungti programavimo režimą ( Prog) mygtuką reikia paspausti ir palaikyti 1-2 sekundes.

Tada paspauskite mygtuką ir po vieną slinkite per meniu:

« Išeik» — « Išeiti": pertraukia programavimo režimą nieko neišsaugodamas.

« Papildyti» — « Papildymas": išsaugomas išmatuotas dažnis ir ateityje šis dažnis bus pridedamas prie išmatuotų dažnių.

« Sub» — « Atimtis": išsaugomas išmatuotas dažnis ir ateityje jis bus atimtas iš išmatuotų dažnių.

« Nulis«- « Nulis»—atstato visas anksčiau užprogramuotas vertes.

« stalo» — « Lentelė": šioje lentelėje galite pasirinkti pagrindinius užprogramuotus dažnius 455 kHz; 3,9990 MHz; 4,1943 MHz; 4,4336 MHz; 10 700 Hz. Pasirinkę įrašą (ilgai paspaudę), grįšite į „Pagrindinį meniu“ ir pasirinksite „ Papildyti» — « papildyti" arba " Sub» — « sumažinti«.

« PSave» / « NoPSV": įjungia / išjungia energijos taupymo režimą. Ekranas išsijungia, jei kurį laiką nesikeičia dažnis.

Jei rodmenys labai skiriasi, gali būti įjungtas išankstinis nustatymas. Norėdami jį išjungti, įjunkite programavimo režimą, tada paspauskite mygtuką, kad pasirinktumėte „Zero“ ir palaikykite, kol pradės mirksėti, tada atleiskite.

Įdomus mokomasis konstruktorius. Net pradedantysis radijo mėgėjas gali surinkti dažnio matuoklį.

Aukštos kokybės spausdintinė plokštė, patvari apsauginė danga, mažas dalių skaičius dėl programuojamo mikrovaldiklio.

Buvau maloniai nustebintas dizainerio, laikau tai geru pagrindu tiek įgyjant patirties renkant ir montuojant elektroninį įrenginį, tiek dirbant su radijo mėgėjui gana svarbiu įrenginiu - dažnio matuokliu.

Dažnio matuoklio tobulinimas

Dėmesio! Baigdamas norėčiau pažymėti, kad matuojamas įvesties signalas tiekiamas tiesiai į mikroschemos įvestį, todėl, norint užtikrinti geresnį jautrumą ir, svarbiausia, mikroschemos apsaugą, prie įėjimo reikia pridėti signalą ribojantį stiprintuvą. .

Galite lituoti vieną iš toliau siūlomų.

Varža R6 viršuje ir R9 apatinėje grandinėje parenkama atsižvelgiant į maitinimo įtampą ir montuojama prie kairiojo 5 V kaiščio. Tiekiant 5 V varžą galima praleisti.

...arba paprastas, ant vieno tranzistoriaus:

Atsparumo rodikliai nurodyti 5 V maitinimo šaltiniui. Jei stiprintuvą maitinate kita įtampa, pasirinkite R2,3 reikšmę, kad pusė galios būtų tranzistoriaus kolektorius.

Panašaus dažnio matuoklio su stiprintuvo įvesties pakopa diagrama.

Antroji peržiūra.Norėdami padidinti išmatuoto dažnio lubas, prie dažnio matuoklio galite surinkti dažnio daliklį. Pavyzdžiui, toliau pateiktos diagramos: